Способы доступа в Интернет
Основные понятия сети Интернет
СУЩНОСТЬ СЕТИ ИНТЕРНЕТ
Интернет (от англ. inter — «между» и net — «сеть, паутина») представляет собой совокупность компьютерных сетей, связывающих военные, правительственные, образовательные, коммерческие институты, а также отдельных граждан. Интернет является организацией с полностью добровольным участием и управляется сообществом представителей от пользователей сети, которое называется ISOC (Internet Society), предоставляющим организационную основу для разных исследовательских и консультационных групп, занимающихся развитием Интернета. Сервером сети Интернет (web-сервером или http-сервером) называется программно-аппаратный комплекс, установленный на компьютере, подключенном к высокоскоростной магистрали Интернета. Такие компьютеры также называют серверами. Основная функция сервера – поиск и передача на пользовательский компьютер информации, запрашиваемой клиентскими программами, в частности браузерами. Правомерно разное употребление термина сервер. Пользователи нтернета называют сервером большие web-узлы вместе с их информационным наполнением, web-дизайнеры и программисты понимают под сервером специальные программы для передачи данных из Интернета на пользовательский компьютер, системные администраторы и специалисты, обслуживающие локальные сети, – сами компьютеры, на которых установлены подобные программы. Браузер представляет собой клиентскую программу для работы в Интернете, которая обращается к серверу, читает документ, сверстанный средствами HTML, интерпретирует полученную информацию и отображает содержание документа. Наиболее известными в России браузерами являются Internet Explorer, Opera, Netscape Navigator, Mozilla Firefox и др.
Web-cайт (от англ. site – «участок») – это набор web-страниц, связанных между собой ссылками и хранящихся на одном сервере. Набор Web-сайтов, которые связаны между собой ссылками и хранятся на разных серверах, называется Web-порталом. По содержанию сайт является самостоятельной логической единицей, комплексом связанных между собой по смыслу документов и графических иллюстраций. Небольшие ресурсы, обычно не имеющие своего доменного имени и представляющие собой информацию о том или ином частном субъекте, называют домашней страницей (homepage).
Функционирование технологии сети Интернет напрямую зависит от протокола – набора правил, оговаривающих все, что связано с работой в сети. Технология передачи данных в Интернете базируется на протоколе TCP/IP (IP (Internet Protocol) – «протокол Интернета», TCP (Transmission Control Protocol) – «протокол управления передачей») – общепринятом стандарте, описывающем правила отправки и приема информации между несколькими подключенными к сети компьютерами.TCP/IP для каждого работающего в Интернете компьютера определяет собственный IP-адрес, состоящий из четырех числовых последовательностей, разделенных точкой (например 195.85.105.160). В любой позиции каждое значение может изменяться от 0 до 255. Для удобства пользователей в Интернете разработана система доменных имен – DNS (Domain Name System). Служба доменных имен осуществляет преобразование доменного имени в числовой IP-адрес. Компьютеры, выполняющие такое преобразование, называются DNS-серверами.
Согласно спецификации DNS, все виртуальное пространство Интернета делится на домены – логические зоны, управляемые одним или несколькими специальными компьютерами. Иерархия доменных адресов может быть как региональной, так и в зависимости от вида деятельности хозяйствующего субъекта.
Рис. 1. Региональная иерархия доменных адресов
Самые крупные единицы DNS называют доменами первого уровня, которые охватывают глобальные участки Интернета по следующим признакам:
.com, .biz – коммерческие предприятия;
.net – изначально присваивалось организациям, отвечающим за поддержку сети Интернет, сейчас также используются для коммерческих хозяйствующих субъектов;
.edu – образовательные учреждения;
.org – некоммерческие и общественные организации;
.gov – правительственные учреждения;
.mil – военные учреждения;
.int – международные организации, которые созданы на основании договоров или являются частью инфраструктуры Интернет;
.name – частные лица;
.info – не лимитируется;
.ru, .ua и др. – сокращения для стран, принятые комитетом по стандартам ISO.
Ступенью ниже в иерархии DNS стоят домены второго уровня, которые непосредственно зависят от домена первого уровня. Домены второго уровня принадлежат муниципальными или коммерческим организациям (например, spb.ru, ifmo.ru). Домен второго уровня может содержать только 22 символа (буквы, числа и тире). При этом нельзя зарегистрировать уже существующее доменное имя.Существуют также домены третьего уровня, входящие в состав вышестоящего домена, (например, условный домен name.spb.ru). Также можно встретить домены четвертого, пятого и т.д. уровней. Ресурс, не имеющий собственного домена, вызывается по адресу, который в общем виде можно записать как: name.domain.zone/~folder/, где name — имя
домена третьего уровня, domain — второго, zone — первого, а fоlder — имя папки на серверном компьютере, в которой размещаются составляющие данный ресурс файлы.
Часто используется домен www. для указания на web-сайт. Обычно такой
домен является доменом третьего уровня.
URL (Uniform Resource Locator) представляет собой универсальное обозначение местонахождения ресурса (например, www.ifmo.ru).
Таким образом, в Интернете используются несколько разновидностей адресов:
1) IP-адрес – основной сетевой адрес, который присваивается каждому
компьютеру при входе в сеть. Это глобальная нумерация, так как компьютер,
подключенный к Интернету, имеет свой уникальный IP-адрес. IP-адреса делятся на классы в соответствии с масштабом сети, к которой подключается пользователь.
Класс А используется в больших сетях общего пользования.
Класс В – в сетях среднего размера (сети больших компаний, научно-исследовательских институтов, университетов).
Класс С – в локальных сетях (сети небольших компаний и фирм).
Класс D предназначен для обращения к группам компьютеров.
Класс Е зарезервирован.
2) доменный адрес. Перевод доменного адреса в IP-адрес происходит автоматически с помощью DNS системы.
3) URL-адрес – универсальный адрес, который применяется для обозначения имени каждого объекта хранения в Интернете.
Хостинг (от англ. hosting) – услуга по предоставлению дискового пространства для физического размещения информации на сервере, постоянно находящегося в сети. Как правило, в услугу хостинга входит предоставление места для почтовой корреспонденции, баз данных, DNS, файлового хранилища и т.
п., а также поддержка функционирования соответствующих сервисов.
Находясь в сети Интернет, пользователи часть времени тратят на общение
друг с другом. Это становится возможным посредством использования электронной почты, служб мгновенного обмена сообщениями, досок объявлений, участия в форумах, on-line конференциях, web-сообществах.
Web-форум или web-конференция – специальное программное обеспечение
для организации общения посетителей web-сайта. Термин соответствует смыслу исходного понятия «форум».
Форум предлагает набор разделов для обсуждения. Работа форума заключается в создании пользователями тем в разделах и последующим обсуждением внутри этих тем. Отдельно взятая тема представляет собой тематическую гостевую книгу. Сообщение и все ответы на него образует ветку («тред»).
Обсуждение должно соответствовать теме. Отклонение от начальной темы
обсуждения часто запрещено правилами поведения форума. За соблюдением
правил следят модераторы и администраторы — участники, наделенные возможностью редактировать, перемещать и удалять чужие сообщения в определенном разделе или теме, а также контролировать к ним доступ отдельных участников. Электронные доски объявлений (BBS – Bulletin Board System) создают специализированные сетевые службы, деятельность которых посвящена определенной теме. BBS обычно содержит файлы с информацией, представляющей интерес для определенных групп пользователей, а также средства, позволяющие пользователям доски объявлений обмениваться информацией по интересующим их вопросам. Через BBS осуществляется техническое обслуживание: пользователи посылают вопросы, а персонал отвечает на них.
Web-сообщества пользуются финансовой поддержкой различных компаний и представляют собой сайты, члены которых обмениваются мнениями по интересующим их вопросам по принципу общности круга интересов.
Электронная почта (от англ. E-mail, email, сокр. от electronic mail) – способ передачи информации в компьютерных сетях, широко использующийся в
Интернете.
Основная особенность электронной почты заключается в том, что информация отправляется получателю не напрямую, а через промежуточное звено –
электронный почтовый ящик, который представляет собой место на сервере,
где сообщение хранится, пока его не запросит получатель. В большинстве случаев для доступа к почтовому ящику требуется наличие пароля. Доступ к почтовому серверу может предоставляться как через специальные почтовые программы (Microsoft Outlook, The Bat и др.), так и через web-интерфейс.
ICQ (акроним от англ. I seek you – «я ищу тебя») – служба, которая позволяет пользователям сети обмениваться сообщениями в реальном масштабе времени, а также организовывать чат, передавать файлы и др. Программа работает
по протоколу OSCAR, который обеспечивает обмен мгновенными и оффлайновыми текстовыми сообщениями.
IRC (от англ. Internet Relay Chat – «ретранслируемый интернет-чат«) –
служба, в которой обмен сообщениями ведется без задержек.
IP-телефония – это технология, позволяющая использовать Интернет или
любую другую IP-сеть в качестве средства организации и ведения телефонных
разговоров.
Доступ пользователей в Интернет может осуществляться:
-с использованием существующей инфраструктуры (телефонные сети общего пользования);
-по специализированным сетям;
- по радиоканалам.
Разделяют также доступ в Интернет, осуществляемый с помощью постоянного и сеансового подключения. При сеансовом подключении пользователь не подключен к сети постоянно, он соединяется с ней на некоторое относительно короткое время. При постоянном подключении компьютер все время подключен к каналу доступа в Интернет.
Доступ в Интернет по существующей инфраструктуре бывает следующих разновидностей:
1. Коммутируемый удаленный доступ (англ. «dial-up») – услуга, позволяющая компьютеру подключаться к другому компьютеру для инициализации
сеанса передачи данных посредством телефонной сети общего пользования и
специального оборудования (модема) по протоколу PPP (Point-to-Point). Как
правило, при коммутируемом доступе используется временная (почасовая или
поминутная) тарификация. В настоящий момент коммутируемый доступ ввиду
его низкой скорости (обычно, не выше 56 кбит/с) используется редко.
2. ISDN (англ. Integrated Services Digital Network – «цифровая сеть с интеграцией служб») – коммутируемый доступ по цифровой телефонной сети,
обеспечивающей цифровое соединение для поддержания широкого спектра
информационных услуг: телефония, видеоконференции, доступ в Интернет и т.
п. Главная особенность использования ISDN – это более высокая скорость передачи информации по сравнению с традиционным dial-up доступом. Скорость
передачи данных составляет 64 кбит/с при использовании одного и 128 Кбит/с,
при использовании двух каналов связи.
3. хDSL (англ. Digital Subscriber Line – «цифровая абонентская линия») –
семейство технологий, позволяющих значительно расширить пропускную способность телефонных сетей общего пользования благодаря применению эффективных линейных кодов и адаптивных методов коррекции искажений линии на основе специальных методов цифровой обработки сигнала. В аббревиатуре xDSL символ «х» используется для обозначения первого символа в названии конкретной технологии, а DSL обозначает цифровую абонентскую линию.
Технологии хDSL позволяют передавать данные со скоростями, значительно превышающими максимально достижимые при использовании коммутируемого доступа как по аналоговым, так и цифровым линиям. Эти технологии поддерживают передачу голоса, высокоскоростную передачу данных и видеосигналов, создавая при этом значительные преимущества как для абонентов, так и для провайдеров. Многие технологии хDSL позволяют совмещать высокоскоростную передачу данных и передачу голоса по одной и той же медной паре.
Службы xDSL разрабатывались для решения определенных целей. При
этом они должны были функционировать на существующих телефонных линиях, не мешать работе различной аппаратуре абонента (телефонный аппарат,
факс и т.д.), скорость их работы должна быть выше 56Кбит/сек., а также они
должны обеспечивать постоянное подключение.
Существующие типы технологий хDSL различаются в основном по используемой форме модуляции и скорости передачи данных. К основным типам
xDSL относятся ADSL, HDSL, R-ADSL, SDSL и VDSL. Все эти технологии обеспечивают высокоскоростной цифровой доступ по абонентской телефонной линии. Некоторые технологии xDSL являются оригинальными разработками, другие представляют собой просто теоретические модели, в то время как третьи уже стали широко используемыми стандартами. Основным различием данных технологий являются методы модуляции, используемые для кодирования данных.
Наиболее распространенными являются ADSL и HDSL.
ADSL (англ. Asymmetric Digital Subscriber Line – «асимметричная цифровая
абонентская линия») – вариант DSL, позволяющий передавать данные пользователю со скоростью до 8 Мбит/с, а от пользователя со скоростью до 1 Мбит/с.
Данная технология является асимметричной, то есть скорость передачи данных
в направлении от сети к пользователю значительно выше, чем скорость передачи данных от пользователя в сеть. Такая асимметрия в сочетании с состоянием
«постоянно установленного соединения» делает технологию ADSL идеальной для организации доступа в сеть Интернет, а также для доступа к локальным сетям (ЛВС) и т. п.
HDSL (англ. High Speed Digital Subscriber Line – «высокоскоростная цифровая абонентская линия») – вариант хDSL с более высокой скоростью передачи: более 2 Мбит/с в обоих направлениях обычно по двум медным парам. Вариант SDSL (Symmetric Digital Subscriber Line) предполагает использование только одной пары кабеля.
К средствам доступа в Интернет с использованием существующей инфра-
структуры можно также отнести DOCSIS (Data Over Cable Service Interface
Specifications) – стандарт передачи данных по телевизионному кабелю и PLC
(Power Line Communications) – технология, базирующаяся на использовании
электросетей для высокоскоростного информационного обмена.
Доступ в Интернет по специализированным сетям подразумевает доступ к Интернету по выделенным линиям (аналоговым и цифровым) и локальной
сети. При таком способе подключения к Интернету компьютер пользователя
соединен с сервером с помощью кабеля (чаще всего, витой парой), и это соединение является постоянным, то есть некоммутируемым. Такой способ доступа
отличается высокой скорость передачи данных (до нескольких сотен Гбит/с при
использовании оптоволоконных каналов), предполагает тарификацию по объему переданных данных или не тарифицируется вообще (пользователь вносит
только абонентскую плату).
Особо можно выделить оптоволоконную связь – средство телекоммуникационной связи на больших расстояниях, построенную на основе оптоволоконных линий. Скорость передачи данных может измеряться сотнями гигабит в секунду. Оптоволоконную связь целесообразно использовать при объединении локальных сетей в разных зданиях, в многоэтажных и протяженных зданиях, а
также в сетях, где предъявляются особо высокие требования к информационной
безопасности и защите от электромагнитных помех.
В настоящее время оптоволоконные линии считаются самой совершенной физической средой для передачи информации, а неуклонное уменьшение стоимости использования оптико-волоконной технологии делает ее конкурентоспособной по сравнению с другими традиционными способами доступа в Интернет.
Доступ в Интернет по радиоканалам подразделяется:
1. GPRS (англ. General Packet Radio Service – «пакетная радиосвязь общего
пользования») – надстройка над технологией мобильной связи GSM, осуществляющая пакетную передачу данных. GPRS позволяет пользователю мобильного телефона производить обмен данными с другими устройствами в сети GSM и с внешними сетями, в том числе Интернет. GPRS предполагает тарификацию по объему переданной/полученной информации, а не по времени.
2. EDGE (англ. Enhanced Data rates for GSM Evolution) — цифровая технология для мобильной связи, которая функционирует как надстройка над сотовыми сетями стандарта TDMA, GSM второго (2G) и второго с половиной (2.5G)
поколений. Технология заключается в изменении способа фазовой модуляции радиосигнала c GMSK, который используется в сетях GSM на 8MSK, в результате чего скорость передачи данных увеличивается в 2-3 раза.
В настоящее время большинство операторов сотовой связи России предоставляют услуги передачи данных как с использованием GPRS-, так и EDGE-
технологии.
3. CDMA (англ. Code Division Multiple Access – «многостанционный доступ
с кодовым разделением каналов») – технология радиодоступа, объединяющая ряд технологий и соответствующих им стандартов для радиоинтерфейсов, включая CDMA 2000 (название стандарта CDMA для услуг сотовой связи третьего поколения – 3G), CDMA One или IS-95 (технология узкополосного радиоинтерфейса, предложенная фирмой Qualcomm), Wideband CDMA – WCDMA (технология широкополосного радиоинтерфейса третьего поколения, оптимизированная для предоставления высокоскоростных мультимедийных услуг, в том числе видео, доступа в Интернет и видеоконференций). Каналы трафика при этом способе разделения среды передачи создаются путем присвоения каждому пользователю отдельного кода. В отличие от временного разделения все абоненты используют всю ширину канала и их вещание накладывается друг на друга. Разделение осуществляется путем использования кодов.
4. Спутниковый интернет – способ обеспечения доступа к сети Интернет
с использованием технологий спутниковой связи в стандарте DVB (Digital Video Broadcasting). Различают двухсторонний (подразумевает прием данных со спутника и отправку их обратно также через спутник) и менее дорогостоящий односторонний (прием данных осуществляется по спутнику, а передача –
по другому интернет-соединению (GPRS, Dial-Up, DSL и т. д.)) способы обмена
данными через спутник.